18.辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质.工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如图:

已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算):
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石、升高温度(或适当增加酸的浓度或搅拌)(任写一点);
(2)调节浸出液pH的范围为3.2≤PH<4.4,其目的是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去;
(3)本工艺中可循环使用的物质是NH3(写化学式).
(4)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成碱式碳酸铜产量减少的结果;
(5)碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液,试根据如下曲线图示图,现由硫酸锰溶液制备MnSO4•H2O的实验方案为蒸发、结晶温度高于40℃,趁热过滤,用酒精洗涤,低温干燥.

(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有混有硫酸盐杂质或者部分晶体失去结晶水(任写一种).
已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算):
| 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Mn 2+ | 8.3 | 9.8 |
| Cu 2+ | 4.4 | 6.4 |
(2)调节浸出液pH的范围为3.2≤PH<4.4,其目的是使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去;
(3)本工艺中可循环使用的物质是NH3(写化学式).
(4)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成碱式碳酸铜产量减少的结果;
(5)碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液,试根据如下曲线图示图,现由硫酸锰溶液制备MnSO4•H2O的实验方案为蒸发、结晶温度高于40℃,趁热过滤,用酒精洗涤,低温干燥.
(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有混有硫酸盐杂质或者部分晶体失去结晶水(任写一种).
15.硅是无机非金属材料的主角,硅芯片的使用,促进了信息技术的革命.
(1)陶瓷、水泥和玻璃都属于传统硅酸盐材料.其中,生产普通玻璃的主要原料除了SiO2、Na2CO3外还CaCO3.玻璃制作过程中发生了Na2CO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2的反应,碳酸酸性强于硅酸,但为什么该反应可在高温下发生?高温下Na2SiO3的稳定性比Na2CO3强.
(2)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如图:

①请写出反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式:ⅡSi+3HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl3+H2、ⅢSiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl;
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,所含有的其它物质的沸点数据如下表:
提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和分馏(相当于多次蒸馏).沉降是为了除去Si;在空气中冷凝所得液体主要含有SiCl4、SiHCl3;若在实验室进行分馏提纯液体,应该采取以下加热方法中的D;
A.电炉加热 B.酒精灯加热 C.砂浴加热 D.水浴加热
③SiHCl3极易水解,其完全水解时的反应方程式为SiHCl3+4H2O=H4SiO4+H2↑+3HCl.
(1)陶瓷、水泥和玻璃都属于传统硅酸盐材料.其中,生产普通玻璃的主要原料除了SiO2、Na2CO3外还CaCO3.玻璃制作过程中发生了Na2CO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2的反应,碳酸酸性强于硅酸,但为什么该反应可在高温下发生?高温下Na2SiO3的稳定性比Na2CO3强.
(2)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如图:
①请写出反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式:ⅡSi+3HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl3+H2、ⅢSiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl;
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,所含有的其它物质的沸点数据如下表:
| 物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
| 沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
A.电炉加热 B.酒精灯加热 C.砂浴加热 D.水浴加热
③SiHCl3极易水解,其完全水解时的反应方程式为SiHCl3+4H2O=H4SiO4+H2↑+3HCl.
13.常见的酸性锌锰干电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的糊状填充物,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据如下表所示:溶解度/(g/100g水)
不溶物溶度积:
回答下列问题:
(1)该电池的总反应式可表述为Zn+2NH4++2MnO2═Zn2++2NH3+2MnO(OH).则对应的正极反应式应为MnO2+e-+NH4+=MnO(OH)+NH3,MnO(OH)中锰元素的化合价为+3价.
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论消耗锌0.05g.(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,若将滤液加热蒸发,首先应该析出的物质应是NH4Cl,原因是同温下它的溶解度远小于ZnCl2;滤渣的主要成分是MnO2、MnO(OH)和碳粉.
(3)废电池的锌皮中有少量杂质铁、将其加入稀硫酸溶解,再加入双氧水,加碱调节pH可得到Fe(OH)3沉淀.加入双氧水时发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;铁离子开始沉淀时的溶液的pH应为(假定Fe3+为0.01mol•L-1)2;若上述过程不加双氧水就加碱调节pH,直接得到的沉淀中应主要含有Zn(OH)2和Fe(OH)2.
温度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
| ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
| 化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
(1)该电池的总反应式可表述为Zn+2NH4++2MnO2═Zn2++2NH3+2MnO(OH).则对应的正极反应式应为MnO2+e-+NH4+=MnO(OH)+NH3,MnO(OH)中锰元素的化合价为+3价.
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论消耗锌0.05g.(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,若将滤液加热蒸发,首先应该析出的物质应是NH4Cl,原因是同温下它的溶解度远小于ZnCl2;滤渣的主要成分是MnO2、MnO(OH)和碳粉.
(3)废电池的锌皮中有少量杂质铁、将其加入稀硫酸溶解,再加入双氧水,加碱调节pH可得到Fe(OH)3沉淀.加入双氧水时发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;铁离子开始沉淀时的溶液的pH应为(假定Fe3+为0.01mol•L-1)2;若上述过程不加双氧水就加碱调节pH,直接得到的沉淀中应主要含有Zn(OH)2和Fe(OH)2.
12.下列不是强碱的是( )
| A. | KOH | B. | NaOH | C. | Ba(OH)2 | D. | Mg(OH)2 |
10.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
0 154276 154284 154290 154294 154300 154302 154306 154312 154314 154320 154326 154330 154332 154336 154342 154344 154350 154354 154356 154360 154362 154366 154368 154370 154371 154372 154374 154375 154376 154378 154380 154384 154386 154390 154392 154396 154402 154404 154410 154414 154416 154420 154426 154432 154434 154440 154444 154446 154452 154456 154462 154470 203614
| A. | MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O | |
| B. | 氯化铁溶液滴加到沸水中得到Fe(OH)3 胶体:Fe3++3H2O═Fe(OH)3↓+3H+ | |
| C. | 铁溶于盐酸产生H2:2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑ | |
| D. | Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O |